Einstellbares Stufenrädergetriebe mit mindestens einem Zahnradstufenkegel
aus Kunstatoffg insbesondere für Ueberverbrauchezähler mit einntellbarer Tarifgrenze
Ueberverbrauchszähler dienen dazu, die nach Ueberschreitung eine: bestimmten Leistungegrenze
verbrauchte Energie vom Gesamtverbrauch getrennt zu zählen. Dazu wird von einer
der Systemscheibe proportionalen Drehzahl mittels eines Differentialgetriebes eine
konstante, der Leistungsgrenze entsprechende Drehzahl subtrahiert und die Differenzdrehzahl
durch ein Zählwerk inteeriert. Bei bekannten Ueberverbrauchszählern ist im Uebersetzungepfad
vom Antrieb mit konstanter Drehzahl, z.B. Synchronmotor, zum Differentialgetriebe
ein einstellbares Stufenrädergetriebe vorgesehen.
Es wurde
dabei bereits vorgesehen, den Zahn adstufenkegel eines,solchen Stufenrädergetriebes
aus Kunststoff herzustellen. Dies hat den Vorteil, dass der Zahnradstufenkegel gegenüber
mehrteiligen Ausführungen aus Metall einfacher und verhältnismässig leicht ist und
dass seine Herstellung, die im Spritzgusaverfahren erfolgen kann., sehr einfach
ist. Zwischen zwei benachbarten Zahnrädern muse bei einem solchen einteiligen Zahnradetufenkegel
aus Kunststoff ein Zähnezahlsprung von mindestens 5 Zähnen vorgesehen werden,
damit der Kopfkreis des kleineren Rades den Fusekreis des benachbarten grösseren
Rades nicht überschneidet. Da aus herstellungstechnischen Gründen die einzelnen
Zahnräder leicht konisch ausgebildet sein müssen, weil der Zahnradstufenkegel sonst
nicht der Spritzgussform entnommen werden kann, muss der minimale Zähnezahlaprung
sogar grösser gewählt werden, so dase er praktisch mindestens 6 Zähne beträgt.
Dies ist nun von Nachteilt wenn für den erläuterten Zweck ein einstellbares Stufenrädergetriebe
von z.B. 13 Stufen,. deren Uebersetzungen beispielsweise zwischen
0,8 und 2,0 liegen und sich um je 1/10 unterscheiden, benötigt wird.
Bei einem Zähnezahlsprung von 6 Zähnen muss in diesem Fall das Zahnrad für
die Uebersetzung 1,0 notwendigerWeise 60 Zähne aufweisen, d.h. das'
kleinste Zahnrad für die Uebersetzung 0,8 muse 48 und das grösste Zahnrad
für die Uebersetzung 2,0 muse 120 Zähne aufweisen. Mann erhält somit einen grossen
und sperrigen Zahn adatufenkegel. Die Erfindung betrifft ein einstellbares Stufenrädergetriebe
mit mindestens einem Zahnradatufenkegel aus Kunststoff, insbeAndere
für
Ueberverbrauchezähler, bei dem der oben angeführte Nachteil dadurch vermieden ist,
dass der Zahnradstufenkegel so als Doppelzahnradstufenkegel ausgebildet ist, dass
die sich aufeinander folgenden Zahnradstufen abwechselnd auf dem einen und dem anderen
Zahnradstufenkegel angeordnet sind. In der Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausführungsformen
des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 ein
einstellbares Stufenrädergetriebe mit einem Doppelzahnradstufenkegelg bestehend
aus zwei sich in entgegengesetzten Richtungen verjüngenden Zahnradstufenkegeln,
Fig. 2 eine Seitenansicht zur Fig. 1 und Fig. 3 zwei Zahnradstufenkegei,
die sich nach der gleichen Seite verjüngen. In den Fig. 1 und 2 sind mit
1 zwei Platinen bezeichnet, zwischen denen ein einstellbares Stufenrädergetriebe
mit einem auf einer Achse 29 die beispielsweise von einem nicht dargestellten Zeitelement,
wie Uhrwerk, Synchronmotor, angetrieben ist, fest sitzenden Doppelrahnradstufenkegel
3, welcher aus zwei sich in entg#gengesetzten Richtungen verjüngenden Zahnradstufenkegeln
4 bzw. 5 besteht. Der Doppelzahnradstufenkegel 3 ist aus Kunststoff
hergestellt, z.B. nach dem Spritzgussverfahren oder nach dem Pressverfahren. Er
kann ein einteiliges Werkstück bilden, vorzugsweise besteht er jedoch aus zwei getrennt
gefertigten Zahnradatufenkegeln 4 und 5, die erst auf der Achse 2 zum Doppelzahnradstufenkegel
3 zusammengesetzt sind.
Auf eine zwischen den Platinen
1 angeordneten Achse 6 ist ein auf dieser längsverschiebbar gelagerter
U-förmiger Rahmen 7 vorgesehen, der zwischen seinen Schenkelnein auf der
Achse 6 lose d.rehbares Zahnrad 8 aufweist. Der linke Schenkel des
U-fÖrmigen Rahinens 7 ist einerseits zu einem nach oben gerichteten Hebel
9,
an dessen freien Ende ein mit dem Zahnrad 8 kämmendes weiteres Zahnrad
10 drehbar gelagert ist, und andererseits nach unten zu einem Einstellhebel
11 ausgebildet. Das Zahnrad 8 kämmt ständig mit einem auf einer Achse
12 fest angeordneten Zylinderrad 13.
Zur Einstellung einer bestimmten Uebersetzung
zwischen der Antriebsachse 2 und der Abtriebsachse 12 wird der Einstellhebel
11
in der angegebenen Pfeilrichtung, entgegen der Wirkung einer .nicht dargestellten
Feder, geschwenkt und dann zusammen.mit dem Rahmen 7, dem Hebel
9 und den beiden Zahnrädern 8 und 10 in Längsrichtung der Achse
6 entsprechend verschoben. Hierauf wird der Einstellhebel 11 zurückgeschwenkt,
Um die richtige Lage des Zahnrades 10 bezüglich eines der Stufenräder des
Doppelzahnradstufenkegels 3 zu sichern und um zu vermeiden, dase während
des Wechselns einer Uebersetzung das Zahnrad 8 an eines der Stufenräder anstösst,
arbeitet der Einstellhebel 11 mit einem nicht dargestellten Einstell- und
Führungsrechen zusammen, der vorzugsweise im Ziffernblatt des Gerätes vorgesehen
Ist und an dem die einstellbaren Uebersetzungen ablesbar sind. Es ist nun Voraussetzung,
daso mit dem beschriebenen und dargestellten einstellbaren Stufenrädergetriebeg
das, abgesehen von' der Ausbildung des Doppelzahnradatufenkegels 3 bzw. 4,
5 an sich bekannt ist, Stufen mit Uebersetzungen von z.B. 0,8, 0999
1909
ltlg 1s2, 1939 1941 195? 1969 1t79 1989 1,9 und
2,0 einzustellen sinde d.h. Uebersetzungen, die sich nur um 1/10 unterscheiden.
Werden diese Stufen in üblicher Weise der Reihe nach angeordnet, so ergibt sich,
wenn der Zahnradatufenkegel aus Kunststoff zu fertigen ist, ein grosser und sperriger
Zahnradatufenkegel) der bei beschränkten Platzverhältniaoen schwierig unterzubringen
ist. Dieser Nachteil ist dadurch bedingt, daso die Zähnezahlen zwischen zwei benachbarten
Zahnrädern des Zahnradatufenkegels sich aus herstellungstechnischen Gründen um mindestens
6 Zähne unterscheiden müssen. Gemäas der Fig. 1 sind nun die Stufen
des Doppelzahnradetufenkegels 3 nicht der Reihe nach vorgesehen, sondern
es ist die erste Stufe dem Zahnradatufenkegel 4, die zweite dem Zahnradatufenkegel
59 die dritte wieder dem Zahnradstufenkegel 4 usw. zugeordnet, d.h. die aufeinanderfolgenden
Stufen sind abwechselnd dem einen und dem anderen Zahnradatufenkegel 4 bzw.
5 zugeordnet. Beide Zahnradstufenkegel 4 und 5 weisen, wie gefordert,
zwischen benachbarten Zahnrädern eines jeden Zahnradatufenkegels 4, 5
Zähnezahlsprünge
von 6 Zähnen auf, zwischen aufeinan derfolgenden Zahnrädern der ganzen Stufenreihe
hingegen Zähnezahlaprünge von nur3 Zähnen, so weisen die einzelnen Zahnräder die
in der Fig. 1
angegebenen Zähnezahlen auf. Es ist daraus ersichtlich, daso
das grösste Zahnrad nur 60 Zähne aufweist, statt deren 120, wie dies der
Fall wäre, wenn die Zahnräder der Stufenreihe der Reihe nach engeordnet wUrden.
Der Doppelzahnradatufenkegel 3 ist deshalb gegenüber der üblichen Ausführung
bedeutend kleiner und kann somit in einem Gerät mit beschränkten Platzverhältnisven
verhältnismä-aeig leicht untergebracht werden.
Der Doppelzahnradstufenkegel
3 gemäss der Fig. 1 kann einteilig hergestellt,sein. Er weist dann
ein verhältnismässig grosses Gewicht auf. Dies ist für bestimmte Anwendungen nicht
günstig. Es ist zweckmässiger, die ersten sieben Zahnräder und die übrigbleibenden
Zahnräder 8 bis 13 zu je einem Zahnradatufenkegel 4 bzw.
5 zusammenzufassen, diese einzeln zu fertigen und dann auf der Achse-2 so
aufzuschieben, dase sie sich in entgegengesetzten Richtungen verjüngen, wie dies
in der Pig. 1 dargestellt ist. Diese Befestigungeart ist aber keine Bedingung.
Die beiden Zahnradetufenkegel 4 und 5 können, wie dies die Fig.
3 zeigt, auch so auf die Achse 2 aufgeschoben werden, daso sich beide nach
der gleichen Richtung verjüngen. In diesem Fall muse zwischen den beiden Zahnradetufenkegeln
4 und 5 ein gewisser Abstand eingehalten werden, damit der Hebel
9 neben dem gröseten Zahnrad des Zahnradstufenkegels 4 frei vorbeibewegt
werden kann. Aue der Pig. 3 ist an im Schnitt dargestellten Zahnradatufenkegel
4 ersichtlich, dase dieser innen hohl ausgeführt ist und eine Nabe 14 aufweist.
Im hohlen Teil können Verstärkungerippen 15, wie eine gestrichelt angedeutet ist,
vorgesehen sein. Ausserdem kann ein Flansch 16 vorgesehen seint welcher einen
etwas grösseren Durchmesser als die höchste Stufe des Zahnradstufenkegels aufweist
und als Vgretärkung sowie gleichzeitig als Schutz der Zähne dieser Stufe gegen Beschädigungen
wirkt.